英才计划：一场与科研的美好邂逅

对数学建模的热爱与坚持

我从小就是一个“科技迷”，对科技创新有极大的兴趣，从小学就开始接触科技创新相关项目，并屡获奖项。同时，我十分崇敬丘成桐、陈省身等大科学家，渴望自己也能像他们一样在科学研究上有所成就。到了初中，在学校教师的指导下，我开始对生活中遇到的数学问题进行研究、处理，通过建立相应的数学模型，追求较为准确的拟合效果。尽管相关研究取得了一些小成绩，但研究过程还是存在不够严谨等问题，尚且无法称其为真正的科研。

英才计划赋能科技创新梦想

在一场中学生英才计划宣讲会上，我被英才计划培养的专业和严谨深深吸引，意识到这是我实现“科研梦”的绝佳机会。我作好了参与选拔的各项准备，最终在层层选拔中脱颖而出，成功入选中山大学英才计划数学学科培养项目。经过与导师团队的充分沟通，确定了数学建模研究的大致方向，导师姚正安教授还为我推荐了相关书籍，在他的指导下，我学习了《数学分析》《线性代数》《离散数学》和《运筹学》等课程，为后续的研究作好知识铺垫。同时，我也开始留意生活中的具体问题，希望找到有实际应用价值的研究方向。

发现问题 解决问题

在大型高中，宿舍楼电梯排队问题无法避免，通过问卷调查，我发现宿舍楼电梯排队问题给高中生的日常生活带来了极大的不便。结合之前的数学建模知识学习，我意识到这个实际问题可以数学化，通过建立模型优化排队策略，减少不必要的排队时间。在与导师团队的交流会议上，我汇报了这一研究设想，得到了导师的肯定与指导，极大地增强了我的信心。

正如牛顿所言“如果我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上”，科研创新离不开对前人研究的总结与归纳。通过阅读大量相关文献，发现关于电梯排队论的研究各有特点，我筛选出其中较为典型的文献，并加以总结归纳，找出其中相似的研究思路，比如发现问题、模型建立、算例应用等共性，也说明了其中研究模型结构、研究模型特征、研究目的等不同之处，撰写了文献综述。结果发现，文献中关于宿舍楼电梯排队问题的研究较少，关于排队策略优化的研究更是凤毛麟角，表明我的研究具有一定的创新性与独特性，极大地激励了我继续开展研究的决心。与此同时，对于已有研究的总结与归纳也使我明晰了研究的大致思路和一般过程，学会了正确运用数学建模工具，让我能结合实际问题的特点，引入必要的实际参数建立数学模型。

随后，我开始对学校的实际情况进行调查，研究宿舍楼电梯排队系统的相关排队论参数，并试图对相关具体情况进行量化。然而，科研之路远没有我想象得一帆风顺。一是来客流不稳定，不同时期的客源不一，难以量化；二是电梯分布地点不同，同学对电梯的选择偏好不一，从而影响离散电梯客源分布；三是电梯品牌多样，参数不同，难以简单量化。

为此，我积极与导师团队交流，并在多轮实践考察后找到了对策。在长达数月的实地考察、数据分析后，我发现尽管来客较为分散，但在多数情况下有着“集合来客源”特征，比如多数同学放学后会先去食堂就餐再回宿舍，通过对集合源的分析，可将离散的教学区来客源转移到食堂这一较为单一客源处分析，再结合离散数学相关知识，可对来客源的泊松流进行简化，从而继续研究。与此同时，通过调查问卷、考察分析等方式，我创新性地引入了电梯选择偏好系数概念，将同学由于电梯距离远近和运载效率不同的选择偏好量化，使得总体泊松流进一步细分为多个小泊松流，对离散电梯系统进行细化处理，得到策略的优化方案。此外，对于电梯参数不同的情况，我在学校教师的帮助下联系了采购厂家，并在厂家技术人员的帮助下测得了实际运行参数，极大地提升了模型的拟合效果，得到了符合实际情况的优化策略。

在解决了实际研究参数处理的“卡脖子”难题后，我着手于理论与实际的结合，在运用最小二乘法、转移概率矩阵、全概率公式、概率密度公式等常用数学工具的同时，结合宿舍楼电梯排队实际问题的特点，引入“总泊松流”“电梯选择偏好系数”等个性概念和参数，建立数学模型进而完成研究，并在导师的指导下完成论文撰写。最终，研究课题“基于排队论的宿舍楼电梯排队策略研究”在英才计划数学学科年度评议中脱颖而出，得到了评议团队的肯定。

多方面培养科技创新素养

在为期1 年的培养中，英才计划还为我们准备了丰盛的“科学盛宴”，让我们在完成课题研究、提升科研能力之外，还能与大师学者面对面交流，走进一流科研院所，拓展科学视野，充分感受科技的奥秘。

在英才计划数学学科冬令营，我聆听了田刚院士关于数学与科技的讲座，认识到数学在现代科学中的基础性作用，提升了我对数学在现代社会应用场景的认识；在姚正安教授和李辉来教授的指导下，小组成员对道路行驶规划问题进行了充分讨论，并建立了对应的数学模型，我还代表小组进行了小组研究成果汇报，得到了教授的认可，被评为“优秀营员”。

在英才计划全国管理办公室组织的松山湖材料实验室暑期实践活动中，我走进了国家一流实验室——松山湖材料实验室，了解到材料科学的重要意义，正如王恩哥院士所说“掌握材料，掌握未来”；还参访了国家重要大科学装置——散裂中子源，了解到大科学装置在科研中的重要性，认识到国家对于发展科技的重视与支持，使我进一步坚定了科技报国的崇高理想。

暑期实践期间，我有幸与多位院士面对面，在大师的生动演讲中了解前沿科学，在交流提问中迸发出思维的火花。我参加了汪卫华院士关于非晶材料的讲座，了解了非晶材料的制作步骤和特性，以及在实际中的应用；参加了王恩哥院士关于物理与人类未来的讲座，了解了物理在人类社会发展中的重要地位；参加了黄乃正院士关于化学药物开发的讲座，了解了药物开发与有机物合成的程序；参加了蔡荣根院士关于黑洞和相对论的讲座，了解了黑洞的发现过程及相对论的提出与检验；参加了王玉鹏院士关于物质科学的讲座，了解了凝聚态物理的作用及物理发展趋势和数理逻辑。同时，我还走进了汪卫华院士主持的非晶材料实验室，在闫玉强老师的指导下完成非晶金属制备及其特性检测探究性实验并撰写了实验报告，在营末总结大会上代表小组介绍学习成果，顺利完成暑期实践活动所有学习、研究任务，进一步培养了我的动手能力，让我在实践中感受到科研的魅力，体验到科研过程中的苦与甜。

英才计划收获与展望

回首1 年的培养，我受益良多。

在数学知识方面，英才计划让我提前接触了大学知识，重点学习了离散数学分布模型、转移概率矩阵及随机分布等内容，培养了我的数学建模能力，拓宽了我的眼界。在科学研究方面，我完整经历了从前期的理论铺垫、文献学习、考察分析到后续的理论推导、论文撰写、实例应用的科研过程，掌握了科研所需的思维和能力。

1 年的英才计划培养已经结束，但我的科研之旅才刚刚开始，我将以英才计划为契机，以对科研的热爱不断激励自己在艰辛而热忱的科研之路上越走越远，成为真正的科研英才。期待与科研的美好邂逅源源不断！

陈梓杰

2023 级英才计划数学学科学生

就读于广东省广州中学，师从中山大学姚正安教授。完成“基于排队论的宿舍楼电梯排队策略研究”项目，撰写电梯排队论相关研究文献综述和研究论文各1篇，获评2023 年度英才计划数学学科优秀学生。■